Mikrofysikken er ikke ferdig i overskuelig fremtid, selv om `eksperimentene' blir så dyre at kun naturen har råd til å utføre dem. Vi vet at verden styres av tre fundamentale krefter ned til de minste bestanddeler og de største avstander vi kan utforske eksperimentelt, men vi vet også at disse teoriene har sin begrensning. Kvanteprosesser ved meget korte avstander, eller i meget sterke gravitasjonsfelt, lar seg ikke håndtere med vanlig teori. Det som for oss fortoner seg som ekstreme situasjoner krever en ny `kvantegeometri'. Spesielt interessante eksempler er Big Bang (Skapelsen), og litt mer jordnært, det enorme sorte hullet i sentrum av Melkeveien som sluker stjerner og kanskje til slutt vil sluke hele galaksen (Purgatorium). Kan hende er universet pepret med sorte hull som i følge klassisk teori ikke kan eksistere da de er ufysiske `flenger' (`singulariteter') i tidrommet?
I følge relativitetsteorien er normale tidrom glatte, krumme og elastiske: geometrien er `Riemannsk'. I to dimensjoner kan vi tenke oss gummiflak med tunge stjerner oppå som lager dype groper og tvinger satellitter innover. Sorte hull er så tunge og `spisse' at de lager `rifter' i rommet - og hele bildet `revner'. Dette er utålelig, så de sorte hullene må være kikkhull inn til en ny fysikk - en kvantegeometri som `lapper sammen' slike skader på Riemannrommet, og derfor sprenger grensene for Einsteins forestillinger. Målet med strengteori er å kurere disse problemene med den hundre år gamle gravitasjonsteorien. Det har langt på vei lykkes. I tillegg viser det seg at strengteori også - ikke helt tilfeldig må vi tro - kan kaste nytt lys over de andre kreftene, såkalt Yang-Mills-teori som også er ren geometri - det som i matematikk kalles vektorbunter og knipper.
Pr. i dag har vi dessverre ingen direkte bekreftelse av kvantegeometrien, men vi har et forbløffende faktum fra partikkelfysikken som peker i riktig retning. Styrken på de elektrosvake og sterke kreftene som virker mellom kvarker og elektroner, er bestemt av koblingskonstantene, som i en kvanteteori slett ikke er konstanter: de er konstante i tid (så vidt vi vet), men de avhenger av energien til partiklene som `kolliderer' (vekselvirker) - de `løper'. Fra pre-LEP-eksperimentene så det ut til at koblingene i Standardmodellen faktisk løper sammen (blir like sterke) ved en meget høy energi, unifiseringsenergien (ca. 1016 GeV), som ikke er så langt unna det teoretiske Nirvana, Planck energien (ca. 1019 GeV) hvor gravitasjonen er like sterk som kjernekreftene. Post-LEP vet vi at dette ikke er tilfellet (se figur 3a). Men hvis verden er supersymmetrisk, med tilhørende justeringer av Standardmodellen ved høye energier, klaffer det likevel (se figur 3b)!
Supersymmetri kan være innen eksperimentell rekkevidde på LHC, monstermaskinen som nå bygges på CERN. Dette er en symmetri som unifiserer materie og krefter, en syntese av kantianske kategorier som vil rangere som en av de største oppdagelser noensinne i fysikk. Og så er poenget at `klumper' (f.eks. `strenger') slett ikke liker å la seg kvantisere, med mindre verden er supersymmetrisk ved tilstrekkelig høye energier.
I mikrofysikken er det bygget inn en `syntetisering' som har vært retningsgivende i mange år. Supersymmetri er den mest spektakulære versjonen av dette programmet som startet med Maxwells unifisering av elektrisitet og magnetisme, men det er ikke den eneste. `Grand Unified Theories (GUTs)' finnes i mange varianter, men alle har til felles at det finnes en stor energiskala som signaliserer mye ny fysikk utover Standardmodellen, i tillegg til Higgs-sektoren som LHC vil oppdage og utforske de neste femten årene.
Vi har nylig fått indikasjoner på at slike overraskelser ligger på lur. Nøytrinoeksperimenter over hele verden viser at nøytrinoene har meget små men endelige masser, og at to av dem er meget sterkt sammenfiltret. Dette er fotavtrykket av ny og uventet fysikk utover Standardmodellen. Det blir en spennende oppgave å følge disse sporene opp til unifiseringsskalaen hvor naturen nok en gang vil presentere seg i en ny drakt. Etter tretten milliarder år har universet frosset fast i en uryddig og disharmonisk form som vil fordampe ved unifiseringsskalaen. Naturlovene vil der igjen fremstå med sin utilslørte symmetri slik som de ble født inn i verden ved Skapelsen.
At nye teorier krever ny matematikk og ny geometri er ikke noe nytt. Klassisk mekanikk opererer med flate, passive og upåvirkelige Euklidske rom. Relativistisk mekanikk opererer med krumme, plastiske Riemannske rom. Kvantemekanikken opererer med Hilbertrom, mens relativistisk kvanteteori for `klumper' (f.eks. `strenger') opererer med den nye og ufullendte kvantegeometrien.
Historisk har store omveltninger i fysikk vært ledsaget av matematiske gjennombrudd. Akkurat på dette punktet svikter i hvert fall ikke strengteorien: Den er en syntese av mikro- og makrofysikk (partikkel- og gravitasjonsteori) med rykende fersk matematikk. På enkelte områder har fysikere til og med foregrepet (forgrepet seg på?) matematikken.
En uventet bonus er at kvantegeometrien har kastet nytt lys overGaugeteoriene som beskriver svake og sterke kjernekrefter, og kanskje også mange av de mer interessante faststoffsystemene som vi i dag har begynt å pirke på. Men det regnes som ett av de syv store uløste matematiske problemer å forstå disse teoriene, så her ligger det enorme utfordringer for kommende generasjoner.
Vi både kan og bør fortsette utforskningen av den `reduksjonistiske' eller `analytiske' dimensjonen i fysikken, selv om den etter hvert blir mindre terrestial enn vi kunne ha ønsket. Det vil også de andre `syntetiske' dimensjonene, som antagelig vil være mest relevante for direkte teknologiske anvendelser, nyte godt av.